Контейнер для транспортировки вещества в твердом состоянии

 

Объектом изобретения является контейнер для транспортировки вещества в твердом состоянии, преимущественно битума, имеющего точку плавления выше температуры окружающей среды, содержащий корпус для приема вещества в жидком состоянии и обеспечения охлаждения вещества перед транспортировкой или во время нее, снабженный по меньшей мере одним впускным и одним выпускным отверстиями и размещенным в нем средством для повторного нагрева вещества, выполненным в виде меандровой трубы для теплоносителя, размещенной с обеспечением примыкания каждого продольного участка меандра к смежному и образованием общей сплошной верхней стенки, представляющей собой днище корпуса, при этом меандровая труба выполнена с по меньшей мере одним впускным и по меньшей мере одним выпускным отверстиями для теплоносителя, причем отличительная особенность заключается в том, что верхняя стенка средства для повторного нагрева вещества выполнена плоской и расположена по всей площади поперечного сечения корпуса. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к контейнерам для транспортировки вещества, в частности к контейнеру для транспортировки вещества в твердом состоянии, имеющего точку плавления выше температуры окружающей среды, такого, как, например, битум.

Известен контейнер для транспортировки вещества в твердом состоянии, преимущественно битума, имеющего точку плавления выше температуры окружающей среды, содержащий выполненный с круглым поперечным сечением корпус для приема вещества в жидком состоянии и обеспечения охлаждения вещества перед транспортировкой или во время нее, снабженный по меньшей мере одним впускным и одним выпускным отверстиями и размещенным в нем средством для повторного нагрева вещества, выполненным в виде меандровой трубы для теплоносителя, размещенной с обеспечением примыкания каждого продольного участка меандра к смежному и образованием общей сплошной верхней стенки, представляющей собой днище корпуса, при этом меандровая трубы выполнена с по меньшей мере одним впускным и по меньшей мере одним выпускным отверстиями для теплоносителя [1] Недостатком известного контейнера является неудовлетворительный КПД нагрева.

Так, например, при нагреве нижней изогнутой поверхности (см. фиг. 11-14 прототипа) блок твердого вещества остается на боковых кромках и не движется до своей наинизшей точки, где он контактировал бы поверхность нагрева. При этом между поверхностью нагрева и нижней стороной блока твердого вещества образуется жидкостной слой, который замедляет процесс сжижения блок, что в частности нежелательно на строительных площадках.

Задачей изобретения является оптимизация КПД нагрева, благодаря чему ускоряется процесс сжижения транспортируемого твердого вещества.

Данная задача решается в контейнере для транспортировки вещества в твердом состоянии, преимущественно битума, имеющего точку плавления выше температуры окружающей среды, содержащем корпус для приема вещества в жидком состояниии обеспечения охлаждения вещества перед транспортировкой или во время нее, снабженный по меньшей мере одним впускным и одним выпускным отверстиями и размещенным в нем средством для повторного нагрева вещества, выполненным в виде меандровой трубы для теплоносителя, размещенной с обеспечением примыкания каждого продольного участка меандра к смежному и образованием общей сплошной верхней стенки, представляющей собой днище корпуса, при этом меандровая труба выполнена с по меньшей мере одним впускным и по меньшей мере одним выпускным отверстиями для теплоносителя, за счет того, что верхняя стенка средства для повторного нагрева вещества выполнена плоской и расположена по всей площади поперечного сечения корпуса.

На фиг. 1 изображен контейнер со средством для повторного нагрева вещества, вид сверху; на фиг. 2 разрез по I-I на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по II-II на фиг. 1; на фиг. 4, 4а два варианта выполнения средства для повторного нагрева вещества; на фиг. 5 схема протекания последовательных стадий сжижения твердого вещества в контейнере согласно изобретению.

Как видно на фиг. 1, контейнер 1 прямоугольной формы имеет переднюю стенку 2, заднюю стенку 3, боковые стенки 4 и днище 5. На фиг. 2 видно, что днище 5 контейнера 1 и нижняя стенка 6 вместе с вертикальными разделительными стенками 7 образуют меандровую трубу для теплоносителя, представляющего собой средство для повторного нагрева вещества (в дальнейшем: "нагревательное средство"). Днище 5, то есть верхняя стенка нагревательного средства, несет подлежащее транспортировки вещество, такое, как, например, битум. Верхняя стенка 5 поддерживается вертикальными 7 и горизонтальными 8 разделительными стенками, установленными на нижней стенке 6. Свободное пространство, образующее меандровую трубу между верхней 5 и нижней 6 стенками, выполнено с возможностью подачи по нему теплоносителя. В качестве теплоносителя можно применять продукты сгорания, получаемые при помощи не показанной на чертеже газовой или нефтяной горелки. Газы подают в нагревательное средство через впускное отверстие 9, выполненное в передней стенке 2 контейнера. Так как нагревательное средство размещено между передней 2 и задней 3 стенками контейнера 1, теплоноситель проходит под всей поверхностью верхней стенки 5. Газы сгорания предпочтительно выводят из нагревательного средства в атмосферу через вертикальные каналы 10, имеющие выпуск 11. Вертикальные каналы 10, подключенные к концу или концам нагревательного средства, также находятся в контакте с подлежащим нагреву битумом. Они проходят выше максимальной высоты битума. Вертикальный канал 10 может находиться в контакте с передней 2 или задней 3 стенкой контейнера 1. Газы выходят в атмосферу через выпуск 11 (см. фиг. 3).

Нижняя стенка 6 снабжена теплоизоляционным покрытием 12, предназначенным не только для экономии энергии, но и для обеспечения ускорения процесса нагрева битума.

Контейнер 1 снабжен выполненным в передней стенке 2 отверстием 13 для выпуска сжиженного материала, размещенным на уровне верхней стенки 5. Выпуск можно ускорить за счет выполнения верхней стенки 5 с таким наклоном, что выпускное отверстие 13 является нижней точкой днища контейнера 1. На фиг. 2 видно, что выпускное отверстие 13 размещено в нижней точке линии разреза 14 верхней стенки 5, представляющей собой V-образную конфигурацию, получаемую симметрично наклонными в отношении центральной оси днища участками 15, 16 верхней стенки 5. На фиг. 3 видно, что все нагревательное средство, образованное стенками 5, 6, имеет наклон 17 по длине в сторону размещения выпускного отверстия 13. В контейнере 1 могут быть предусмотрены либо одни наклонные участки 15, 16, либо сочетание наклонного выполнения участков 15, 16 и наклона 17. Выпускное отверстие обычно закрывается при помощи не показанной на чертеже пробки, которая снимается только после осуществления процесса сжижения содержимого контейнера 1.

На фиг. 4 представлен другой вариант выполнения нагревательного средства в контейнере согласно изобретению. Согласно этому варианту нагревательное средство выполнено из центральной трубы 18 и двух обратных труб 19 с ее каждой стороны. Вблизи впускного отверстия 9 центральная труба 18 снабжена камерой сгорания 20, выполненной с цилиндрической стенкой 21, высота которой составляет по меньшей мере высоту пламени газовой или нефтяной горелки.

На концах обратных труб 19 показаны вертикальные каналы 10. Точное же положение этих каналов можно подбирать с учетом оптимального расположения не показанного выпускного отверстия корпуса, размещенного в днище контейнера 1.

Вариант выполнения изобретения по фиг. 4а отличается от варианта по фиг. 4 лишь незначительной модификацией нагревательного средства. В данном случае центральная труба 18 размещена между двумя обратными трубами 19, к каждой из которых подключена дополнительная обратная труба 22. Такое выполнение позволяет размещение вертикальных каналов 10 для выпуска отработанного теплоносителя в атмосферу вблизи задней стенки 3 контейнера 1, противоположной передней стенке 2, где вводят теплоноситель при помощи горелки. Кроме того, контейнер 1 снабжен отражательной пластиной 23, установленной в местах соединения между центральной трубой 18 и обратными трубами 19, предназначенной для предотвращения чрезмерной турбулентности и перегрева стенок в этих местах.

На фиг. 5 показаны последовательные стадии сжижения твердого материала 24 в контейнере 1.

Стадией а) обозначен момент после заполнения материалом 24 контейнера 1 с оставлением небольшого свободного пространства 25. Стадия б) показывает момент после начала процесса нагрева, в который между верхней стенкой 5 и блоком 26 образовался тонкой слой 27 сжиженного материала, а между блоком 26 и вертикальными боковыми стенками контейнера 1 небольшой зазор 28. Зазор 28 образовался за счет прохода сжиженного материала на верхнюю сторону блока 26. Так как вся нижняя поверхность блока 26 равномерно нагревается, жидкий материал в слое 27 сразу же подвергается воздействию блока 26. Оказываемое на слой 27 давление облегчает проход жидкого материала через имеющиеся между блоком 26 и вертикальными блоками стенками контейнера 1 щели, что в конечном итоге приводит к образованию зазора 28. По мере увеличения зазора 28 на верхнюю сторону блока 26 попадает все больше жидкого материала.

Стадии в), г) и д) показывают процесс уменьшения блока 26 по мере продолжения процесса нагрева, в течение которого блок 26 всегда находится в очень хорошем термическом контакте с верхней стенкой 5 нагревательного средства, который обеспечивает высокоэффективную передачу тепла от стенки 5 на блок 26, над которым увеличивается толщина слоя 27 сжиженного материала.

В контейнер согласно изобретению можно внести любые дополнения или изменения без выхода за рамки изобретения. Так, например, термоизоляционное покрытие 12 можно предусматривать не только на нижней стенке 6 нагревательного средства, но и на вертикальных боковых стенках контейнера.

Контейнер согласно изобретению изготовляют по известной технологии с применением традиционных материалов. При этом для выполнения контейнера с днищем достаточной жесткости применяют продольные 29 и поперечные 30 профили, а также усилительные элементы 31 на углах контейнера.

Типичный контейнер согласно изобретению имеет следующие размеры: Длина контейнера 6,0 м Высота контейнера 2,0 м Ширина контейнера 2,4 м Высота меандровой трубы (нагревательного средства) 10-12 см Ширина меандровой трубы 29 см Толщина термоизоляционного покрытия 12 4 см Диаметр впускного отверстия 9 12 см Диаметр выпускного отверстия 13 8 см
Кроме упомянутого битума, в контейнере согласно изобретению можно, конечно, транспортировать и другие вещества, которые являются твердыми и высоковязкими при температуре окружающей среды и становятся жидкими при повышенных температурах. Примерами таких материалов являются смола, парафин, воск, полиэтиленгликоль.

Формула изобретения

1. Контейнер для транспортировки вещества в твердом состоянии, преимущественно битума, имеющего температуру плавления выше температуры окружающей среды, содержащий корпус для приема вещества в жидком состоянии и обеспечения охлаждения вещества перед транспортировкой или во время ее, снабженный по меньшей мере одним впускным и одним выпускным отверстиями и размещенным в нем средством для повторного нагрева вещества, выполненным в виде меандровой трубы для теплоносителя, размещенной с обеспечением примыкания каждого продольного участка меандра к смежному и образованием общей сплошной верхней стенки, представляющей собой днище корпуса, при этом меандровая труба выполнена с по меньшей мере одним впускным и одним выпускным отверстиями для теплоносителя, отличающийся тем, что верхняя стенка средства для повторного нагрева вещества выполнена плоской и расположена по всей площади поперечного сечения корпуса.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что верхняя стенка средства для повторного нагрева вещества выполнена наклонной относительно горизонтальной плоскости, при этом выпускное отверстие корпуса размещено в передней стенке корпуса в месте, непосредственно смежном с нижней точкой наклонной поверхности, а корпус выполнен в виде параллелепипеда.

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что верхняя стенка средства для повторного нагрева вещества выполнена с по меньшей мере двумя участками различного наклона, при этом нижняя точка линии пересечения обоих участков размещена вблизи выпускного отверстия корпуса.

4. Контейнер по пп.1 3, отличающийся тем, что он снабжен камерой сгорания, имеющей стенки, отличные от стенок трубы для теплоносителя, при этом камера сгорания размещена вблизи выпускного отверстия меандровой трубы.

5. Контейнер по п.4, отличающийся тем, что камера сгорания выполнена с цилиндрической стенкой, высота которой составляет по меньшей мере высоту пламени газовой или нефтяной горелки.

6. Контейнер по пп.3 -5, отличающийся тем, что верхняя стенка средства для повторного нагрева вещества выполнена прямоугольной формы, при этом выпускное отверстие корпуса размещено в середине, в углах или вблизи короткой стороны прямоугольника.

7. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что выпускное отверстие корпуса размещено в том углу прямоугольника, в котором расположена нижняя точка линии пересечения обоих наклонных участков верхней стенки средства для повторного нагрева вещества.

8. Контейнер по п.7, отличающийся тем, что впускное отверстие меандровой трубы размещено в середине короткой стороны прямоугольника, причем меандровая труба выполнена с центральным участком, проходящим по всей длине контейнера, и с по меньшей мере одним обратным участком с каждой стороны центрального участка.

9. Контейнер по п.8, отличающийся тем, что выпускное отверстие или выпускные отверстия меандровой трубы связаны с вертикальными каналами, размещенными в местах, смежных с углами контейнера и образованными боковыми стенками контейнера, размещенными на расстоянии от них дополнительными вертикальными стенками.

10. Контейнер по п.9, отличающийся тем, что вертикальные каналы выполнены круглого или прямоугольного сечения.

11. Контейнер по п.8, отличающийся тем, что он снабжен размещенной в местах соединения центрального и по меньшей мере одного обратного участка меандровой трубы симметричной отражательной пластиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5